[发明专利]污泥双回流AOA实现城市污水深度脱氮除磷的装置与方法

说明书

污泥双回流AOA实现城市污水深度脱氮除磷的装置与方法属于污水处理领域。该装置主要有污水原水箱、厌氧/缺氧/好氧格组成的污泥双回流AOA反应器、沉淀池组成。装置主要包括原水水箱、污泥双回流AOA反应器。所述方法中的污泥双回流AOA反应器的依次分为厌氧段、好氧段和缺氧段；其中，厌氧段利用生活污水中的COD合成内碳源PHAs，同时，进行厌氧释磷；而后混合液进入好氧段，发生短程硝化反应；最后进入缺氧段，发生内碳源反硝化反应。此方法通过逐步加大进水氨氮负荷、长时间的厌/缺氧对NOB进行饥饿处理，实现城市污水短程硝化内源反硝化脱氮，达到深度脱氮除磷的目的。本发明切实可行，可解决连续流短程硝化实现难的问题。

技术领域

本发明涉及一种通过污泥双回流AOA工艺实现城市污水短程硝化内源反硝化的控制方法，属于连续流活性污泥法应用领域。

背景技术

近年来，水中氮素超标而引起的“水体富营养化”现象愈发严重。由于污水排放标准的日益严格，污水处理领域也领来了重大挑战，污水处理技术已从单一去除COD阶段进入到同步脱碳、深度脱氮除磷的阶段。近年来，我国已投入大量资金治理水体的富营养化的现象。虽然目前已有众多的污水处理工艺，然而要实现污水深度脱氮除磷还需要开发工艺或新方法。

目前，生物脱氮新技术主要有短程硝化反硝化技术、厌氧氨氧化技术。其中厌氧氨氧化技术是在缺氧条件下，利用污水中氨氮与亚硝态氮生成氮气和硝态氮的过程。厌氧氨氧化菌生长缓慢并且其反应过程中无需COD和氧气，因此大大节约了外加碳源、曝气与污泥处置的费用。尽管厌氧氨氧化技术有如此多的优点，其反应底物中的亚硝态氮却很难稳定得到，而且其反应产物仍然存在部分硝态氮，不能完全脱氮。

短程硝化技术是选择性抑制亚硝酸盐氧化菌(NOB)的生长，同时强化氨氧化菌(AOB)的活性得以实现即控制硝化过程只发生到氨氧化阶段。在此过程中，AOB在好氧条件下将氨氮完全氧化为亚硝态氮，NOB活性被抑制因此不能将亚硝态氮完全氧化为硝态氮。因反硝化掉亚硝态氮需要的COD比反硝化掉硝态氮需要的COD少得多，而且短程硝化还能为厌氧氨氧化提供底物，因此，短程硝化技术一直被广泛研究。然而，由于AOB与NOB活性不易控制，在连续流中如何实现短程硝化一直是瓶颈。

内源反硝化技术是利用污泥自身在厌氧阶段贮存的内碳源进行反硝化，其不需要外碳源的投加，节省能耗。但是由于内碳源数量较少，如果反硝化硝态氮将需要大量时间，甚至不能完全反硝化。

因此，在连续流中实现短程硝化，并把短程硝化内源反硝化耦合在一起，可实现节省曝气、节约能源，并且能够达到完全脱氮的目的。

发明内容

针对当前短程硝化启动与维持困难、污水深度脱氮困难的问题。本发明提供了一种通过污泥双回流AOA工艺实现短程硝化内源反硝化的控制方法。为实现连续流短程硝化，污水深度脱氮等提供参考。

一种通过污泥双回流AOA工艺实现短程硝化内源反硝化的系统，其特征在于：包括顺序连接的城市污水箱(1)、污泥双回流AOA反应器(2)、沉淀池(3)；城市污水原水箱(1)包括溢流管(1.1)和放空管(1.2)；城市污水原水箱(1)通过进水管(2.1)和进水泵(2.1)与污泥双回流AOA反应器(2)相连；污泥双回流AOA反应器(2)包括8个格室，按水流方向，共分为两格厌氧段、两格好氧段、四格缺氧段，为防止短流现象的发生，各个格室通过按水流方向上下交错的水流孔连接；好氧段(2.4)采用气泵(2.7)和曝气管(2.8)、曝气头(2.9)持续曝气；污泥双回流AOA反应器(2)除好氧段(2.4)，每格分别设有搅拌器(2.6)；污泥双回流AOA反应器(2)通过出水管(3.1)与沉淀池(3)连接；沉淀池中的一部分污泥通过第一污泥回流管(3.2)与第一污泥回流泵(3.3)回流到污泥双回流AOA反应器(2)的第一格厌氧段(2.3)，一部分污泥第二污泥回流管(3.4)与第二污泥回流泵(3.5)回流到污泥双回流AOA反应器(2)的第一格缺氧段(2.5)。

一种通过污泥双回流AOA工艺实现短程硝化内源反硝化的控制方法，主要包括以下几个步骤：